Hvernig á að ná háu-nákvæmniþoli með eftirvinnslu-?

一, Tæknileg meginregla: Umburðarlyndisleiðréttingarbúnaður sem vinnur með mismunandi eðlisfræðilegum sviðum til að vinna saman.
Eftir-vinnslutækni notar samsett áhrif vélrænna, efnafræðilegra, varmafræðilegra og annarra eðlisfræðilegra sviða til að breyta örbyggingu og bæta afköst hluta sem hafa verið unnin. Það eru þrír meginhópar af lykilreglum þess:
Lagfæring á vélrænni streitulosun
Þegar þú vinnur málmhluti munu þeir skapa afgangsálag sem mun valda því að þeir breyta um lögun. Til dæmis, í kjölfar leysisbráðnunar, gæti innri spenna títan álhluta sem eru gerðir með þrívíddarprentun verið allt að 200 til 300 MPa. Frávik frá vikmörkum gæti verið meira en 0,05 mm ef álagsminnkun er ekki gerð. Með því að beita titringi á ákveðinni tíðni (venjulega á milli 15 og 100 Hz), endurraðar titringsöldrunartækni smásjárkornin og flýtir fyrir losunarhraða streitu í yfir 85%. Þýskur flugvélaframleiðandi notaði þessa aðferð og hæfishlutfall gervihnattahluta fór úr 85% í 95%. Sveiflusvið fráviks var einnig skorið niður í ± 0,003 mm.
Sértæk leiðrétting á efnaupplausn
Með því að stilla hraða rafskautsupplausnar gerir rafgreiningarfægingartækni yfirborðs ör geometrísk formgerð einsleitari. Til dæmis, meðhöndlun innra hola 316L ryðfríu stáli í fosfórsýru og brennisteinssýru blönduðum raflausn með 15V spennu í 3 mínútur getur lækkað yfirborðsgrófleika úr Ra2,5 μm í Ra0,4 μm og lagað vikmörk frá ± 5± 0,02 mm í 0,02 mm. Þessi nálgun virkar best á flóknum mannvirkjum í innra holrúmi, eins og örholumeðferð á eldsneytissprautum fyrir bíla, sem getur losað sig við afganga úr vinnslu og tryggt að eldsneytisinnspýting sé jöfn.
Leiðrétting á varmafræðilegum fasaskiptum
Hitameðferðartæknin breytir kristalbyggingu efnisins með því að stjórna hitunar- og kælingarferilnum, sem laga víddarvikmörk. Til dæmis getur T6 hitameðferð (540 gráðu lausn + 175 gráðu öldrun) skert línulega stækkunarstuðul álhluta um 12% og aukið víddarstöðugleika þeirra um 30%. Þessi aðferð er notuð af bandarískum vélaframleiðanda til að meðhöndla túrbínudiska. Það klippir þolsveiflusviðið frá ± 0,03 mm til ± 0,01 mm og lengir þreytulífið í 2,5 sinnum upprunalega.
2, Framkvæmd ferli: nákvæm svör fyrir hverja aðstæður
1. Vinnsla á málmhlutum sem voru þrívíddarprentaðir
Þrívíddarprentunartækni úr málmi eins og SLM og EBM getur gert flóknar mannvirki, en yfirborðsgrófleiki er venjulega Ra10-20 μm, og það eru vandamál eins og óblandað duft. Til að stjórna vikmörkum eftir vinnslu þarftu að gera þrennt:
Til að fjarlægja burðarvirkið, notaðu vatnsstraumskurð eða rafmagnslosunarvinnslu (EDM). Þetta mun koma í veg fyrir að lögunin breytist vegna vélrænnar klemmu. Til dæmis notar GE Aviation EDM til að fjarlægja stuðning nákvæmlega og halda vikmörkum innan ± 0,008 mm við gerð eldsneytisstúta fyrir LEAP vélar.
Meðferð við yfirborðsþéttingu: Hot isostatic pressing (HIP) er notuð á gljúp efni. Eftir 4 klukkustunda meðhöndlun við 1200 gráður og 150 MPa getur gropið minnkað úr 5% í 0,1% og hægt er að halda hraða víddarrýrnunar á 0,3% til 0,5%, sem tryggir nákvæmni í vikmörkum.
Nákvæmni fægja: Með því að nota slípiefnisfægingartækni er hægt að minnka grófleika innra holrúmsins úr Ra12 μm í Ra0,8 μm með því að meðhöndla það með kísilkarbíðslípiefni við 0,5MPa þrýsting í 10 mínútur. Umburðarsveiflan verður að vera undir ± 0,005 mm.
2. Eftir vinnslu CNC vélað íhlutum
Jafnvel þó að CNC vinnsla geti verið mjög nákvæm, geta hlutir eins og slit á verkfærum og hitauppstreymi samt valdið þolvillum. Eftir-vinnsla verður að vera samþætt við næstu tækni:
Snjöll verkfærajöfnun: Skynjarar fylgjast með breytingum á þvermáli verkfæra í rauntíma og aðlaga sjálfkrafa skurðarleiðirnar. Til dæmis getur Fanuc CNC kerfið sjálfkrafa lagað hnitgildin þegar tólið slitnar um 0,03 mm og tryggt að ljósopsvikið haldist við ± 0,005 mm.
Lág-hitakælimeðferð: Sprautaðu fljótandi köfnunarefni við -40 gráður stöðugt meðan á vinnslu stendur til að koma í veg fyrir að hitastig vinnustykkisins breytist um meira en 2 gráður. Þetta kemur í veg fyrir að vinnustykkið stækki of mikið og veldur víddarbreytingum. Umburðarvottunarhlutfall þunnveggaðra hluta hækkaði úr 78% í 95% eftir að japanskt fyrirtæki sem framleiðir nákvæmnishluta notaði þessa aðferð.
Kvörðun með leysitruflamæli: Notaðu leysitruflamæli reglulega til að athuga hversu nákvæmlega vélbúnaðurinn er staðsettur og laga allar rúmfræðilegar bilanir með því að nota uppbótarreiknirit. Eftir kvörðun, til dæmis, gæti nákvæmni staðsetningar á fimm-ása vinnslustöð farið úr 0,015 mm/1000 mm í 0,005 mm/1000 mm.
3. Eftir meðferð á samsettum hlutum
Eftir vinnslu er líklegt að samsett efni (svona plast styrkt með koltrefjum) hafi galla eins og aflögun og burrs. Stýring á þolmörkum verður að fara fram með-eftirvinnslu.
Úthljóðsþrif: Þrif með úthljóðsbylgjum á 40 kHz tíðni í 10 mínútur getur losað sig við meira en 90% af vinnsluleifum. Þetta kemur í veg fyrir að innfelling agna við samsetningu valdi fráviki frá vikmörkum.
Laser fægja: Notaðu nanósekúndu leysir (púlsbreidd 100ns) til að ör-meðhöndla brúnirnar, taka af á milli 0,001 og 0,005 mm af efni og laga vikmörkin frá ± 0,05 mm til ± 0,01 mm.
Vakuum heitpressunarmeðferð: Heitpressun í 30 mínútur við 180 gráður og 5 MPa í lofttæmi getur losað sig við álagsstyrk í samsettu efninu og gert það 40% stöðugra miðað við stærð.
3, Iðnaðarumsókn: algeng dæmi í háa-framleiðslugeiranum
1. Geimvísindasvið
Eftir að SLM tæknin hefur verið notuð til að búa til vélarblöð Boeing 787 Dreamliner eru eftirfarandi eftir-vinnsluskref notuð til að stjórna vikmörkunum:
Til að meðhöndla mjöðm, hitaðu efnið í 1250 gráður og 170 MPa í 6 klukkustundir til að losna við innri svitahola og halda stærð rýrnunarhraða í 0,4%.
Rafgreiningarfæging: Notaðu raflausn sem byggir á fosfat- með 12V spennu í 5 mínútur til að gera yfirborðið sléttara, farið úr Ra15 μm til Ra0,2 μm, og lagaðu vikmörkin frá ± 0,03 mm til ± 0,005 mm.
Lasermæling: Þriggja-hnitamælavél (CMM) er notuð til að athuga blöð í fullri stærð og öfug verkfræði er framkvæmd til að laga vinnsluleiðina þannig að vikmörkin séu rétt.
2. Í viðskiptum við gerð bíla
Við gerð tvinnflutningslokahúsa notar Toyota eftirfarandi eftir-vinnsluaðferðir:
Rafgreining: Notaðu straumþéttleika upp á 10A/cm² í NaCl raflausn í 2 mínútur til að losna við burst við þvergötin og ganga úr skugga um að vökvakerfið sé lokað.
Slípiefnisfæging: Notaðu 800 möskva kísilkarbíð slípiefni við þrýstinginn 0,3 MPa í 3 mínútur til að gera innra holrúmið minna gróft, allt frá Ra3,2 μm til Ra0,4 μm, með vikmörk sem er minna en ± 0,008 mm.
Greining á netinu: Bætir leysiskanni við vinnslulínuna til að fylgjast með ljósopsstærðinni í rauntíma, breytir vinnslubreytum sem byggjast á endurgjöfarstýringu og hækkar þolþolið í 99,2%.
3. Svið lækningatækja
Eftirfarandi eftir-vinnsluskref hjálpa Johnson&Johnson DePuy Synthes að búa til acetabular bolla sem eru bæði lífsamhæfðir og nákvæmar hvað varðar þol:
Rafgreiningarfæging: Lækkaðu yfirborðsgrófleika Ti6Al4V undirlagsins úr Ra3,2 μm í Ra0,2 μm og losaðu þig við agnirnar sem voru ekki samdar við SLM mótun.
Örbogaoxun: Notaðu 300V spennu í silíkat raflausn í 5 mínútur til að búa til 20 μm þykka oxíðhúð sem inniheldur hýdroxýapatít. Þetta gerir beinbindingarstyrkinn 40% sterkari og heldur þolfrávikinu innan ± 0,005 mm.
Smitgát umbúðir: Hlutar eru sótthreinsaðir með etýlenoxíði til að tryggja að þeir uppfylli ISO 13485 staðla áður en þeir eru settir saman. Þetta kemur í veg fyrir að mengun breyti stærð hlutanna.